高壓功率IC片上靜電防護(hù)器件之版圖形式
導(dǎo)語:nLDMOS已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在電源管理芯片、LED/LCD驅(qū)動(dòng)、便攜產(chǎn)品和汽車電子等功率IC領(lǐng)域,其優(yōu)點(diǎn)是:它可以被同時(shí)用作內(nèi)核電路的輸出驅(qū)動(dòng)管和輸出端口的ESD箝位器件。湖南靜芯微電子技術(shù)有限公司研究發(fā)現(xiàn),nLDMOS版圖實(shí)現(xiàn)的具體形式對器件靜電防護(hù)性能也存在著一定的影響。
正文:
nLDMOS已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在電源管理芯片、LED/LCD驅(qū)動(dòng)、便攜產(chǎn)品和汽車電子等功率IC領(lǐng)域。LDMOS是功率IC常用的片上靜電自防護(hù)器件,可以被同時(shí)用作內(nèi)核電路的輸出驅(qū)動(dòng)管和輸出端口的ESD箝位器件。我司不僅開發(fā)了BSDOT結(jié)構(gòu)的LDMOS器件,而且還研究了器件版圖實(shí)現(xiàn)形式對LDMOS靜電防護(hù)性能的影響。
1. nLDMOS器件的三種版圖實(shí)現(xiàn)形式
如圖1所示為三種不同版圖布局形式的nLDMOS器件,包括叉指型、正方形和八邊形,每個(gè)器件包含四個(gè)單元。沿切線方向的器件剖面圖,如圖2所示,其工作原理是利用器件體內(nèi)的寄生三極管工作,泄放靜電流。
圖1 三種不同版圖布局形式的nLDMOS器件
圖2 沿A-A’切線方向的nLDMOS器件剖面圖
2. 測試結(jié)果與對比
如圖3所示為叉指型、方形和八邊形nLDMOS TLP IV曲線,圖4為三者的性能對比直方圖,由測試結(jié)果可知:
A. 八邊形nLDMOS的Vt1略大一些;
B. 叉指型器件的Vh偏高4~5V;
C. 正方形nLDMOS單位面積放電能力It2/area為1.35mA/um2,是三種最大的。
圖3 叉指型、方形和八邊形nLDMOS TLP IV曲線
圖4 叉指型、正方形和八邊形nLDMOS器件的ESD性能比較
綜上,我司基于某0.5μm CDMOS 工藝,構(gòu)造了正方形、八邊形和傳統(tǒng)叉指型nLDMOS器件。其中,正方形版圖布局的nLDMOS器件,與傳統(tǒng)叉指型和八邊形結(jié)構(gòu)相比,單位面積靜電泄放能力分別增加了30%和25%。因此,方形器件具有相對高的魯棒性,在滿足ESD窗口的前提下,使用方形版圖器件作為
ESD防護(hù)應(yīng)用更為可取。
*博客內(nèi)容為網(wǎng)友個(gè)人發(fā)布,僅代表博主個(gè)人觀點(diǎn),如有侵權(quán)請聯(lián)系工作人員刪除。